一种地下水水质周期性变化智能分析系统及水质测量装置

1.本发明涉及水质测量装置技术领域，具体涉及一种地下水水质周期性变化智能分析系统及水质测量装置。


背景技术：

2.在研究地下水水质周期性变化时，经常需要使用取水工具从预先开设的取水孔里面提取样品水进行水质检测，取水过程中需要将取水工具放到地下取水孔里面，然后再将盛装有地下水的工具移到地面，为了提高研究结果的准确性，需要从地下不同深度位置重复取出多份样品水，因此研究者需要频繁多次在取水孔里面取放取水工具，整个取水过程操作复杂费时费力，并且随着取水深度的不断加深，取水工具很难从地下快速取出，进一步影响地下水水质测量的效率。


技术实现要素：

3.为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种地下水水质周期性变化智能分析系统及水质测量装置，通过传动轴下移推动支撑块上的下压杆时，下压杆推动方形套管使l形连接轴带着取水筒下移，取水筒带着滑杆下移，在支撑块上斜面与滑块的作用下使滑杆逐渐向取水筒方向移动，滑杆通过连接块带着活塞轴和活塞在取水筒内部移动，实现将地下水通过进水管抽吸到取水筒里面，接着下压杆继续向下推动方形套管，使方形套管与导向块脱离，此时在浮球的浮力作用下使取水筒带着样品水自动上移到水面，直接从水面即可取到样品水，省去人工多次拔插取水工具取水，提高取水效率，通过在相邻两个或者三个下压杆顶面分别吸附贴靠有环形块一和环形块二，当传动轴与环形块一或者环形块二接触后，带着环形块一或者环形块二下移，会使多个取水筒同步取水，实现同一深度位置同时多次取水，便于水质检测时进行对照，有利于提高水质检测结果的准确性，当某一位置的取水模块取完水后，通过电机一带着托盘转动使托盘上其他位置取水模块上的下压杆移动到传动轴的上方，实现取水模块快速更换取水，根据使用的需要可以在方形轴上安装多个定位管、取水模块及传动定位模块，实现在水下长时间定期多次取水。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种地下水水质周期性变化智能分析系统，包括数据接收分析模块、摄像头、位移传感器、水质检测仪、控制器、吸吹风机和驱动模块，所述数据接收分析模块包括用于数据统计和分析的计算机，所述驱动模块包括电机一和电机二；所述摄像头、位移传感器和水质检测仪均与数据接收分析模块电线连接，所述控制器与数据接收分析模块相互连接，所述吸吹风机、电机一和电机二均与控制器电性连接；所述摄像头用于拍摄记录地下水的视频影像；所述位移传感器用于检测取水位置距离地面的距离，方便计算样品水的地下深度；所述水质检测仪用于检测分析样品水的水质参数；所述电机一用于驱动托盘转动，便于将不同位置的取水模块移动到传动轴的下方；所述电机二用于驱动圆形板二向圆形板一方向移动，从而使气囊处于压缩状态；所述吸吹风机用于向气囊抽吸气体，方便气囊在水里上浮；
所述控制器用于控制吸吹风机、电机一及电机二运作，并接收从数据接收分析模块传输来的信息。
5.一种地下水水质测量装置,包括支撑架，所述支撑架包括两个对称分布的定位杆，两个所述定位杆的底面之间固定连接有插块，所述插块顶面的中部固定连接有方形轴，两个所述定位杆之间等间距固定连接有多个限位罩，所述方形轴的外侧壁滑动套接有定位管，所述定位管的底部转动连接有托盘，所述定位管的外侧固定连接有驱动托盘转动的电机一，所述托盘的外侧呈环形等角度固定连接有多个取水模块，所述取水模块包括支撑块，所述支撑块的底面固定连接有两个导向块，两个所述导向块的外侧滑动套接有方形套管，所述支撑块内部滑动插接有与方形套管顶面接触的下压杆，所述支撑块的一侧滑动贴靠有滑块，所述滑块背离支撑块的一侧固定连接有滑杆，所述滑杆的外侧滑动套接有取水筒，所述取水筒与方形套管之间固定连接有l形连接轴，所述l形连接轴的中部固定连接有浮球，所述定位管的顶部设置有用于驱动取水模块运作的传动定位模块，通过传动轴下移推动支撑块上的下压杆时，下压杆推动方形套管使l形连接轴带着取水筒下移，取水筒带着滑杆下移，在支撑块上斜面与滑块的作用下使滑杆逐渐向取水筒方向移动，滑杆通过连接块带着活塞轴和活塞在取水筒内部移动，实现将地下水通过进水管抽吸到取水筒里面，接着下压杆继续向下推动方形套管，使方形套管与导向块脱离，此时在浮球的浮力作用下使取水筒带着样品水自动上移到水面，直接从水面即可取到样品水，省去人工多次拔插取水工具取水，提高取水效率。
6.进一步在于：所述传动定位模块包括与定位管固定连接的圆形板一和与定位管滑动连接的圆形板二，所述圆形板一与圆形板二之间固定连接有气囊，所述圆形板二的外侧固定连接有与圆形板一滑动插接的传动轴，所述定位管的中部固定连接有用于驱动圆形板二移动的电机二，通过电机二带着螺杆转动使圆形板二沿着定位管下移，配合圆形板一将气囊逐渐压缩，压缩后的气囊外围体积变大，体积变大的气囊堵塞在限位罩上方，此时定位管不再沿着方形轴下移滑动，实现将取水模块稳定停留在地下水位某一位置深度取水。
7.进一步在于：所述圆形板一的外侧固定连接有与传动轴滑动连接的连接座一，所述圆形板二的外侧固定连接有与传动轴固定连接的连接座二，所述电机二的输出端固定连接有螺杆，所述螺杆贯穿圆形板一和气囊的一端与圆形板二旋合连接，从而电机二转动能够通过螺杆带着圆形板二稳定的下移。
8.进一步在于：所述气囊的中部开设有便于定位管贯穿的圆孔一，所述气囊中部的一端开设有便于螺杆贯穿的圆孔二，所述气囊的顶面连通固定有导气软管，圆孔一便于气囊套接在定位管上，圆孔二便于螺杆贯穿，导气软管根据需要安装在气囊上方，便于向气囊里面通气，使气囊在水里的浮力变大，便于气囊带着托盘及托盘上的部件上移，方便取水模块安装。
9.进一步在于：所述取水筒的内部开设有柱状腔，所述柱状腔的内部滑动连接有活塞，所述的一侧固定连接有活塞轴，所述活塞轴贯穿取水筒的一端固定连接有连接块，所述连接块与滑杆固定连接，所述取水筒的一端插接固定有与柱状腔连通的进水管，从而使滑杆通过带着连接块移动使活塞轴带着活塞在柱状腔里面滑动，便于取水筒吸取样品水。
10.进一步在于：所述支撑块与滑块接触的一侧为斜面，所述下压杆的顶面固定连接有垫块，其中，两个所述垫块顶面之间放置有弧形块一，三个所述垫块顶面之间放置有弧形
块二，所述弧形块一与弧形块二靠近垫块的位置均嵌入固定有磁铁一，所述垫块的顶面嵌入固定有磁铁二，所述磁铁一与磁铁二吸附贴靠，斜面与滑块配合，使滑块下移的同时会向取水筒方向移动，进而带着滑杆驱动取水筒取水，弧形块一与弧形块二根据需要安装在对应位置多个垫块上方，便于多个取水模块同一深度同时取水，方便水质抽检时进行对照。
11.进一步在于：所述托盘的外侧呈环形等角度开设有多个分别与对应位置支撑块嵌入固定的缺口，所述托盘的顶面固定连接有环形齿，所述电机一的输出端固定连接有与环形齿啮合传动的齿轮，通过电机一带着托盘转动，便于将托盘上待取水的取水模块移动到传动轴的下方，实现多个取水模块灵活切换取水。
12.进一步在于：所述限位罩的中部开设有便于多个取水模块通过的圆孔三，圆孔三的直径园大于托盘的直径，便于托盘带着多个取水模块通过限位罩，实现多个取水模块上下移动。
13.本发明的有益效果：1、通过在支撑块的底部滑动套接有方形套管，在支撑块的斜面上滑动贴靠有滑块，与滑块固定连接的滑杆上滑动套接有取水筒，取水筒与方形套管之间固定连接有l形连接轴，l形连接轴的中部固定连接有浮球，当传动定位模块上的传动轴下移推动支撑块上的下压杆时，下压杆推动方形套管使l形连接轴带着取水筒下移，取水筒带着滑杆下移，在支撑块上斜面与滑块的作用下使滑杆逐渐向取水筒方向移动，滑杆通过连接块带着活塞轴和活塞在取水筒内部移动，实现将地下水通过进水管抽吸到取水筒里面，接着下压杆继续向下推动方形套管（此时滑块与支撑块脱离，滑杆不再往取水筒方向移动），使方形套管与导向块脱离，此时在浮球的浮力作用下使取水筒带着样品水自动上移到水面，直接从水面即可取到样品水，省去人工多次拔插取水工具取水，提高取水效率；2、通过电机二带着螺杆转动使圆形板二沿着定位管下移，配合圆形板一将气囊逐渐压缩，压缩后的气囊外围体积变大，体积变大的气囊堵塞在限位罩上方，此时定位管不再沿着方形轴下移滑动，实现将取水模块稳定停留在地下水位某一位置深度，螺杆继续带着圆形板二下移会使传动轴与对应位置取水模块上的下压杆接触，使取水模块取水，从而实现取水模块停留在某一深度位置取水，且两个定位杆之间固定连接有多个限位罩，便于取水模块移动到不同深度位置取水，当托盘上的取水模块都取完水后，可以通过外界吸吹风机向气囊里面充气，便于气囊带着该测量装置浮出水面，方便往托盘上安装完善取水模块备用，方便再次取水，再次取水时，通过软管从气囊里面抽吸部分气体，使气囊的浮力略小于整个测量装置的重力，实现该测量装置在水里缓慢下落；3、通过在相邻两个或者三个下压杆顶面分别吸附贴靠有环形块一和环形块二，当传动轴与环形块一或者环形块二接触后，带着环形块一或者环形块二下移，会使多个取水筒同步取水，实现同一深度位置同时多次取水，便于水质检测时进行对照，有利于提高水质检测结果的准确性，当某一位置的取水模块取完水后，通过电机一带着托盘转动使托盘上其他位置取水模块上的下压杆移动到传动轴的上方，实现取水模块快速更换取水，根据使用的需要可以在方形轴上安装多个定位管、取水模块及传动定位模块，实现在水下长时间定期多次取水。
附图说明
14.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
15.图1是本发明中分析系统整体结构示意图图2是本发明整体结构示意图；图3是本发明图2中a处局部放大结构示意图；图4是本发明图2中b处局部放大结构示意图；图5是本发明中传动定位模块结构示意图；图6是本发明中气囊结构示意图；图7是本发明中托盘顶部结构示意图；图8是本发明中托盘结构示意图；图9是本发明中取水模块结构示意图；图10是本发明中取水筒内部结构示意图。
16.图中：100、支撑架；110、定位杆；120、插块；130、方形轴；140、限位罩；200、定位管；300、托盘；310、环形齿；400、电机一；500、取水模块；510、支撑块；511、导向块；520、方形套管；530、下压杆；531、垫块；540、滑块；541、滑杆；550、取水筒；551、活塞轴；552、连接块；560、l形连接轴；570、浮球；600、传动定位模块；610、圆形板一；611、连接座一；620、圆形板二；621、连接座二；630、气囊；631、圆孔一；632、圆孔二；633、导气软管；640、传动轴；650、电机二；651、螺杆。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1-10所示，一种地下水水质周期性变化智能分析系统，包括数据接收分析模块、摄像头、位移传感器、水质检测仪、控制器、吸吹风机和驱动模块，数据接收分析模块包括用于数据统计和分析的计算机，驱动模块包括电机一400和电机二650；摄像头、位移传感器和水质检测仪均与数据接收分析模块电线连接，控制器与数据接收分析模块相互连接，吸吹风机、电机一400和电机二650均与控制器电性连接；摄像头用于拍摄记录地下水的视频影像；位移传感器用于检测取水位置距离地面的距离，方便计算样品水的地下深度；水质检测仪用于检测分析样品水的水质参数；电机一400用于驱动托盘300转动，便于将不同位置的取水模块500移动到传动轴640的下方；电机二650用于驱动圆形板二620向圆形板一610方向移动，从而使气囊630处于压缩状态；吸吹风机用于向气囊630抽吸气体，方便气囊630在水里上浮；控制器用于控制吸吹风机、电机一400及电机二650运作，并接收从数据接收分析模块传输来的信息。
19.一种地下水水质测量装置,包括支撑架100，支撑架100包括两个对称分布的定位杆110，两个定位杆110的底面之间固定连接有插块120，插块120顶面的中部固定连接有方形轴130，两个定位杆110之间等间距固定连接有多个限位罩140，方形轴130的外侧壁滑动套接有定位管200，定位管200的底部转动连接有托盘300，定位管200的外侧固定连接有驱
动托盘300转动的电机一400，托盘300的外侧呈环形等角度固定连接有多个取水模块500，取水模块500包括支撑块510，支撑块510的底面固定连接有两个导向块511，两个导向块511的外侧滑动套接有方形套管520，支撑块510内部滑动插接有与方形套管520顶面接触的下压杆530，支撑块510的一侧滑动贴靠有滑块540，滑块540背离支撑块510的一侧固定连接有滑杆541，滑杆541的外侧滑动套接有取水筒550，取水筒550与方形套管520之间固定连接有l形连接轴560，l形连接轴560的中部固定连接有浮球570，定位管200的顶部设置有用于驱动取水模块500运作的传动定位模块600，通过传动轴640下移推动支撑块510上的下压杆530时，下压杆530推动方形套管520使l形连接轴560带着取水筒550下移，取水筒550带着滑杆541下移，在支撑块510上斜面与滑块540的作用下使滑杆541逐渐向取水筒550方向移动，滑杆541通过连接块552带着活塞轴551和活塞在取水筒550内部移动，实现将地下水通过进水管抽吸到取水筒550里面，接着下压杆530继续向下推动方形套管520，使方形套管520与导向块511脱离，此时在浮球570的浮力作用下使取水筒550带着样品水自动上移到水面，直接从水面即可取到样品水，省去人工多次拔插取水工具取水，提高取水效率。
20.传动定位模块600包括与定位管200固定连接的圆形板一610和与定位管200滑动连接的圆形板二620，圆形板一610与圆形板二620之间固定连接有气囊630，圆形板二620的外侧固定连接有与圆形板一610滑动插接的传动轴640，定位管200的中部固定连接有用于驱动圆形板二620移动的电机二650，通过电机二650带着螺杆651转动使圆形板二620沿着定位管200下移，配合圆形板一610将气囊630逐渐压缩，压缩后的气囊630外围体积变大，体积变大的气囊630堵塞在限位罩140上方，此时定位管200不再沿着方形轴130下移滑动，实现将取水模块500稳定停留在地下水位某一位置深度取水；圆形板一610的外侧固定连接有与传动轴640滑动连接的连接座一611，圆形板二620的外侧固定连接有与传动轴640固定连接的连接座二621，电机二650的输出端固定连接有螺杆651，螺杆651贯穿圆形板一610和气囊630的一端与圆形板二620旋合连接，从而电机二650转动能够通过螺杆651带着圆形板二620稳定的下移。
21.气囊630的中部开设有便于定位管200贯穿的圆孔一631，气囊630中部的一端开设有便于螺杆651贯穿的圆孔二632，气囊630的顶面连通固定有导气软管633，圆孔一631便于气囊630套接在定位管200上，圆孔二632便于螺杆651贯穿，导气软管633根据需要安装在气囊630上方，便于向气囊630里面通气，使气囊630在水里的浮力变大，便于气囊630带着托盘300及托盘300上的部件上移，方便取水模块500安装；取水筒550的内部开设有柱状腔，柱状腔的内部滑动连接有活塞，的一侧固定连接有活塞轴551，活塞轴551贯穿取水筒550的一端固定连接有连接块552，连接块552与滑杆541固定连接，取水筒550的一端插接固定有与柱状腔连通的进水管，从而使滑杆541通过带着连接块552移动使活塞轴551带着活塞在柱状腔里面滑动，便于取水筒550吸取样品水。
22.支撑块510与滑块540接触的一侧为斜面，下压杆530的顶面固定连接有垫块531，其中，两个垫块531顶面之间放置有弧形块一，三个垫块531顶面之间放置有弧形块二，弧形块一与弧形块二靠近垫块531的位置均嵌入固定有磁铁一，垫块531的顶面嵌入固定有磁铁二，磁铁一与磁铁二吸附贴靠，斜面与滑块540配合，使滑块540下移的同时会向取水筒550方向移动，进而带着滑杆541驱动取水筒550取水，弧形块一与弧形块二根据需要安装在对应位置多个垫块531上方，便于多个取水模块500同一深度同时取水，方便水质抽检时进行
对照；托盘300的外侧呈环形等角度开设有多个分别与对应位置支撑块510嵌入固定的缺口，托盘300的顶面固定连接有环形齿310，电机一400的输出端固定连接有与环形齿310啮合传动的齿轮，通过电机一400带着托盘300转动，便于将托盘300上待取水的取水模块500移动到传动轴640的下方，实现多个取水模块500灵活切换取水；限位罩140的中部开设有便于多个取水模块500通过的圆孔三，圆孔三的直径园大于托盘300的直径，便于托盘300带着多个取水模块500通过限位罩140，实现多个取水模块500上下移动。
23.工作原理：使用时，开设一个取水孔，取水孔的直径要远大于两个定位杆110之间的距离，方便后期浮球570带着取水筒550浮出水面，将该测量装置插接到取水孔里面使插块120插接到土里，在地面上再将两个定位杆110与方形轴130固定好，将定位管200套接到方形轴130上，在该测量装置整体的重力作用下使定位管200沿着方形轴130缓慢下落到水里，托盘300快下落到待取水位置时，开启电机二650，电机二650带着螺杆651转动使与其旋合连接的圆形板二620沿着定位管200下移，此时气囊630在圆形板一610与圆形板二620之间倍压缩，气囊630的外围尺寸变大，堵塞在对应位置限位罩140的圆孔三上方，此时定位管200停留在地下水某一深度位置，接着电机二650继续带着螺杆651转动，圆形板二620带着其外侧的传动轴640继续下移并与对应位置取水模块500上的下压杆530接触，最终带着下压杆530下移，下压杆530推动方形套管520使l形连接轴560带着取水筒550下移，取水筒550带着滑杆541下移，在支撑块510上斜面与滑块540的滑动作用下使滑杆541逐渐向取水筒550方向移动，滑杆541通过连接块552带着活塞轴551和活塞在取水筒550内部移动，实现将地下水通过进水管抽吸到取水筒550里面，接着下压杆530继续向下推动方形套管520，此时滑块540与支撑块510已经脱离，滑杆541不再往取水筒550方向移动，从而使方形套管520与导向块511脱离，此时在浮球570的浮力作用下使取水筒550带着样品水自动上移到水面，滑杆541与滑块540页浮到水面，直接从水面即可取到样品水；当需要在该深度再次取水进行对照时，电机二650反向转动使螺杆651带着圆形板二620上移一段距离，使传动轴640移到下压杆530位置高度上方即可，接着电机一400带着齿轮转动使托盘300上的环形齿310转动，从而使托盘300带着多个取水模块500转动，将待取水的取水模块500移动到传动轴640下方，同理继续使传动轴640下移与对应位置下压杆530顶面接触，并推动下压杆530实现二次取水，也可以在相邻两个或者三个下压杆530顶面分别事先吸附贴靠环形块一和环形块二，当传动轴640与环形块一或者环形块二接触后，带着环形块一或者环形块二下移，会使多个取水筒550同步取水，实现同一深度位置多次取水，环形块可以根据需要进行加工，也可以一个环形块能够同时带着四个下压杆530下移，取完水后，电机二650带着螺杆651转动使圆形板二620回到初始位置，此使气囊630边侧体积变小，气囊630与多个取水模块500均可通过限位罩140上的圆孔三，此时定位管200继续带着该测量装置下移进行不同深度取水，取水原理同上；托盘300内部安装有位移传感器，便于得出取水位置距离地幔的位置，进而计算水深，在限位罩140上安装摄像头，可以摄录地下水影像，在l形连接轴560、浮球570、取水筒550、滑块540及滑杆541浮出水面被取出后，通过向滑块540的方向拉动滑杆541，滑杆541通过连接块552带着活塞轴551移动使活塞将取水筒550里面的水通过进水管排到外界水质检测仪上，进行水质检测，当所有的取水模块500均取完水后，可以通过外界吸吹风机向气囊630上事先固定的导气软管633充气，使气囊630体积变大而浮力变大，带着整个装置上移，
最后可以将从取水模块500上拆卸下来的l形连接轴560、浮球570、取水筒550、滑块540及滑杆541安装到取水模块500上备用，方便再次取水，也可以事先不再气囊630顶部连接导气软管633，最后直接通过取出支撑架100将托盘300及托盘300上的部件取出取水孔，在一个托盘300上的多个取水模块500不够用的情况下可以在气囊630上安装导气软管633，通过导气软管633向气囊630充气使托盘300带着使用后的取水模块500上移继续安装l形连接轴560、浮球570、取水筒550、滑块540及滑杆541备用。
24.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
25.以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。